Luxdrive, driver de LED de puissance, essais en cours...

[Christian]

Bonjour à tous,

Suite à nos conversations : viewtopic.php?f=60&t=821
j'ai reçu le module (driver) Luxdrive 3021 et commencé quelques tests !
Rappel, c'est un module à courant constant, à découpage et dédié au pilotage de LED.
(les références sont groupées au bas de ce message)


Premières impressions:
J'ai commandé ce module au Canada et l'ai reçu en une semaine, par courrier simple, donc bon marché !! Ce qui est rarement le cas avec des commandes aux USA !
Le Canada est un bon point d'achat, je l'avais déjà remarqué avec des composants pour la robotique…
Le dollar étant bas, autant en profiter !!

Ce module est vraiment très compact et facile à intégrer : 2x2x1 cm
Ses pattes sont au standard SIP (2.54''), très pratique pour les tests sur une platine d'essais.
Un câble (en supplément) permet aussi de monter ce module sans aucune connaissance de l'électronique, et donc de l'utiliser en très peu de temps; un simple transfo (ou une pile) et quelques "sucres" suffisent !

Mes premiers tests se feront avec une Luxeon 5W et le module Luxdrive 1000 mA
Mon choix s'est porté sur le module le plus puissant: En effet je veux tester ses possibilités pseudo-flash (pulse) mais aussi la gestion d'une Led Ostar 1000 Lumen que j'ai maintenant à disposition (ceci se fera dans un deuxième temps).

Pour info: Ce module est décliné en plusieurs version : 350 – 500 – 700 et 1000 mA
La Luxeon 5W est conseillée à 700mA max pour une usage constant et sous un bon refroidissement ... 1000mA est acceptable avec quelques méthodes et précautions.



Réf:
Commande (Canada): http://www.luxeonstar.com/category.php? ... r=240::241
Data Sheet: http://www.luxeonstar.com/3021-buckpuck.pdf

La suite sous peu ...

luxdrive_premier_test_avec_une_luxeon_5w.jpg (151.49 Kio) Vu 10952 fois

Edit: Attention ce module comporte une faille de sécurité pour les microscopistes:
En effet, en cas de défaillance du potentiomètre (ou de son cablage) la Led va passer à son flux maximum !! (très dangereux pour nos yeux avec les Leds haute puissance)
Gérard explique plus bas une parade ...

[Christian]

Un avantage certain avec ce module: Sa grande souplesse avec les alimentations !
Une pile, un transfo ménager 6 ou 12v ou encore une alim de labo, à vous de choisir ...
Le courant de sortie restant constant cela ne posera pas de problème !!

Seule imposition: Le voltage doit être supérieur de 2V à la tension max de la LED.
Le Luxdrive accepte une tension max en entrée de 32V DC, et un minimum de 5V DC pour fonctionner.

A propos du réglage de l'intensité de la LED:
Le pot. fourni (cf câble en supplément) n'est pas adapté à notre discipline => pas assez précis et trop petit.
En revanche on part bien de zéro Lumen à plus ! (pas d'effet de seuil !).
La courbe des LED étant très raide, un pot. de précision 10 tours (5K) est vivement conseillé pour la microscopie => Danger à partir des LED 3W !!!

Pour mes essais j'ai pu réussir à bien régler cette intensité avec le pot. fourni, mais la moindre fausse manœuvre et c'est le grillage de rétine assuré avec une LED très puissante >= 3W !

luxdrive_cablage_et_pot_5k.jpg (43.77 Kio) Vu 10895 fois

Le câble + pot en supplément
Le module est très compact: 2x2x1 cm, mais le potentiomètre sur câble n'est pas adapté à notre discipline, du moins en lumière transmise ! (pour une loupe stéréo aucun problème)

luxdrive_cable_pota.jpg (11.61 Kio) Vu 10805 fois

[Gérard Weiss]

Bravo Christian, tu as été plus vite que moi ! (Je n'ai même pas encore acheté les composants.)

Nous nous posions des questions sur la progressivité du réglage de la luminosité, notamment aux bas niveaux. Tu semble nous dire au contraire que le problème se trouve aux fortes puissances, à partir de 3W. Ai-je bien compris ?

[Christian]

Bonjour Gérard,

Nous nous posions des questions sur la progressivité du réglage de la luminosité, notamment aux bas niveaux. Tu semble nous dire au contraire que le problème se trouve aux fortes puissances, à partir de 3W. Ai-je bien compris ?

Je me suis mal exprimé !
Les caractéristiques de montée en intensité des LED (blanches) sont toutes assez semblables, c.à.d exponentielles:

Graph-Luxeon-3W.jpg (23.07 Kio) Vu 10899 fois

Voici ce que je voulais dire:
Avec une Luxeon 1W, si elle est malencontreusement poussée, nos yeux ne risquent pas grand chose, au pire on tourne la tête et puis voilà …
Mais à partir des Luxeon 3W ça commence à craindre, je ne te parle pas des Ostar 22W !!
D'où la nécessité d'un réglage très précis, pardonnant un faut mouvement => potentiomètre multitours
On peut retenir que ce module ne résout pas ce problème, il est obligatoire d'en passer par là !
(et c'est ce que je regrette sur le coup du LT3474, cf nos premières conversations)

Autrement je bosse sur les possibilités "pulse" et réglage de l'intensité (PWM sur les bornes ctrl et gnd) avec mon Pic …
C'est pas encore tout à fait au clair mais je suis certain d'arriver à une excellente solution !
En fait c'est pas très différent de mon premier montage …
J'aimerais vous sortir un petit schéma, très simple, car les Pic sont fait pour ça !!
(en revanche je te contacterai certainement pour 2-3 questions d'électronique )

[Gérard Weiss]

Bonsoir Christian,

Je pense pas que tu ais à te préoccuper de la courbe tension-intensité de la Led puisque c'est une alimentation dîte "en courant", c'est à dire que le potentiomètre règle directement le courant et non la tension sur la diode.

Il me parait intéressant aussi de mettre à demeure en série de la LED une résistance de 1 Ohm - 1% - 2 à 3 W pour pouvoir mesurer le courant traversant la LED avec un voltmètre numérique. On en trouve des tout petits et bon marché pouvant très bien être affectés à ce seul usage (après vérification de leur bon fonctionnement évidemment).

Bonne continuation...
Gérard

[Christian]

Je pense pas que tu ais à te préoccuper de la courbe tension-intensité de la Led puisque c'est une alimentation dîte "en courant", c'est à dire que le potentiomètre règle directement le courant et non la tension sur la diode.

Le problème Gérard, c'est que ce réglage est tout à fait ressemblant à un branchement direct sur une alim de labo (réglages tension et courant) … cf mon graph ci-dessous.
Si je branche sur le Luxdrive un pot. 5K, comme prévu sur les bornes Ctrl + Ref, la courbe monte extrêmement vite !!
On a en fait très peu de marge dans les basses intensités de la LED.
C'est pour ceci que je te disais que le LT3474 aurait peut-être été plus adapté car plus linéaire … mais ça reste encore à voir car je pense que c'est une constante des led et qu'il est difficile de travailler à très basse intensité.

Mais finalement ceci n'est pas très important car un réglage fin résout le problème.
Ce module rempli son rôle et est tout à fait efficace (et très polyvalent).

Pour les mesures, j'en ai fait déjà quelques une avec mon multimètre, mais j'attends encore avant de vous les transmettre car je n'ai pas tout en main.
J'aimerais mesurer le signal de sortie !! (est-ce du vrai PWM comme sur mon montage picbasic ?)
Je vais avoir à dispo un oscillo USB, je me réjouis car c'est pour moi une nouveauté et je pourrai faire pas mal de mesures numériques/analogiques ! (j'aime beaucoup la métrologie )
J'aimerais aussi faire des comparaisons de température de couleur suivant l'intensité de la LED... (particulièrement sur les basses).

A+

Le même graph que plus haut mais complété (ajout à la main et estimé !!)
On peut très bien imaginer ce graph dans l'autre sens: mA en bas, V à gauche ...
Avec une LED très puissante et un mauvais réglage, on rejoint très vite une forte intensité !

Graph-Luxeon-3W_b.jpg (25.76 Kio) Vu 8290 fois

[bino]

Bonjour,

Je conseille, par sécurité (électrique comme optique), d'ajouter une résistance au montage proposé, et qui soit placée en série avec le potentiomètre de réglage.

Elle sert de résistance "talon", et limite l'intensité de la diode LED à une valeur encore sans risque pour les yeux, même si l'on met le potentimètre à fond !

Quant au potentiomètre, il ne sert qu'à régler l'intensité lumineuse entre le maximum fixé (grâce à la résistance "talon") et l'extinction complète.

La valeur de la résistance "talon" se définit par essai.

Soit, au moyen de toute une série de valeurs, testées successivement, jusqu'à trouver la bonne ; soit, au moyen d'un potentiomètre que l'on règle pour avoir l'intensité lumineuse adéquate, après quoi on mesure la valeur actuelle du dit potentiomètre (au moyen d'un ohmètre), et on lui substitue une résistance fixe de valeur équivalente.

Amicalement.

[Christian]

Bonjour bino,

Ton idée de limitation de courant est bonne mais je ne pense pas qu'elle soit efficace avec une seule résistance.
En effet, si on prend comme valeur max un contraste de phase au 100x et que l'on revienne à un 4x en fond clair, cette limitation ne sera plus valable.
De plus, si on veut utiliser ce montage en mode "pulse" il faut pouvoir profiter de la pleine puissance !

Il y aurait une autre solution, celle du double potentiomètre ou mieux d'une série à choix de résistance fixe + potentiomètre.
On aurait par exemple le choix de 3-4 intensités de base (la dernière sans résistance), ajustables finement par potentiomètre.

Mais un unique pot. multitours fonctionne aussi très bien !!

[Gérard Weiss]

Bonjour à tous, Christian,

Si je branche sur le Luxdrive un pot. 5K, comme prévu sur les bornes Ctrl + Ref, la courbe monte extrêmement vite !!
On a en fait très peu de marge dans les basses intensités de la LED.

C'est en fait une question de progressivité relative aux bas niveaux : si par exemple tu fais tourner ton potentiomètre de 5°, tu aura un écart relatif important aux bas niveaux et un écart faible aux hauts niveaux. C'est la même chose en audio. Pour améliorer la progressivité aux bas niveaux, on remplace les potentiomètres linéaires par des logarithmiques. Mais je ne sais pas si ce sera suffisant ici.

Ton idée de potentiomètre "dix tours" permet également de mieux maitriser cette progressivité aux bas niveaux. C'est peut-être LA SOLUTION.

[bino]

Bonjour bino,

Ton idée de limitation de courant est bonne mais je ne pense pas qu'elle soit efficace avec une seule résistance.
En effet, si on prend comme valeur max un contraste de phase au 100x et que l'on revienne à un 4x en fond clair, cette limitation ne sera plus valable.
De plus, si on veut utiliser ce montage en mode "pulse" il faut pouvoir profiter de la pleine puissance !

Il y aurait une autre solution, celle du double potentiomètre ou mieux d'une série à choix de résistance fixe + potentiomètre.
On aurait par exemple le choix de 3-4 intensités de base (la dernière sans résistance), ajustables finement par potentiomètre.

Mais un unique pot. multitours fonctionne aussi très bien !!

Bonsoir,

Mon souci, c'était de vous éviter à tout prix le risque de brûlure de la rétine, toujours possible, avec ces diodes de plus en plus puissantes, souvent focalisées, et surtout conçues avec des sources très ponctuelles, ce qui provoque un effet de spécularité, si je puis m'exprimer ainsi, très dangereux.

Une fausse manoeuvre est toujours possible, et le temps d'exposition n'a pas besoin d'être très long, pour avoir des problèmes...

Pour limiter le risque, sans tellement atténuer l'intensité, il serait peut-être utile de placer la LED derrière un écran opalescent, d'une surface faisant que, à intensité égale, cette dernière est répartie sur une plus grande surface, limitant alors le risque (d'autant plus que le mécanisme de contrôle de l'iris joue alors mieux son rôle).

J'en profite pour dire que si la course à la puissance, des LED d'éclairage, continue ainsi, les lampes torches équipées vont finir par devenir aussi dangereuses que les lasers de pointage.

Amicalement.